Corrección dinámica del factor de potencia en sistemas industriales

¿Por qué es necesaria la corrección del factor de potencia?

El uso racional de la energía es fundamental, y las penalizaciones por factor de potencia bajo afectan los costos comerciales generando la necesidad de una mejora técnica en el uso de máquinas y líneas de distribución, surgiendo la necesidad de corrección del factor de potencia en los sistemas.

¿Cómo se aplica la corrección del factor de potencia en sistemas trifásicos?

El factor de potencia de un sistema industrial puede mejorarse conectando condensadores dimensionados adecuadamente en paralelo con las cargas, con beneficios técnicos (reducción de pérdidas de energía, aumento del potencial del sistema) y económicos.

En un sistema tradicional de corrección del factor de potencia, los capacitores se insertan por medio de contactores electromecánicos. Sin embargo, esta solución no es adecuada para cargas no lineales o con alta frecuencia de maniobras, como:

• Máquinas de soldar
• Prensas
• Ascensores
• Unidades de energía eólica
• Robots y mezcladoras

Estas máquinas generan variaciones rápidas del factor de potencia, lo que hace necesaria una solución más ágil.

¿Qué es la corrección dinámica del factor de potencia?

La corrección dinámica del factor de potencia soluciona el problema mediante el uso de dispositivos electrónicos basados en semiconductores (módulos de tiristores), que permiten:

• Maniobras muy rápidas
• Inserción suave sin transitorios
• Minimización de picos de corriente

Esta solución es ideal para sistemas con un gran número de maniobras y equipos sensibles a sobreintensidades.

 Módulos de tiristores DCTL y controlador DCRG8F

LOVATO Electric ofrece soluciones como el controlador DCRG8F y módulos DCTL. Estos permiten un control ágil y una alta capacidad de conmutación, explora más sobre nuestros productos de corrección del factor de potencia.

El controlador DCRG8F tiene una pantalla LCD gráfica retro iluminada de alta legibilidad con texto en 10 idiomas. Integra 8 salidas estáticas con rango de 120 mA, ampliables hasta 24 salidas estáticas con módulos de expansión EXP1001 (4 salidas estáticas, 55 mA).

Como alternativa a la programación a través del teclado integrado, puede configurar el controlador conectándolo al puerto óptico frontal con un dispositivo USB (CX01) o Wi-Fi (CX02) para programar, monitorear y diagnosticar desde su PC, teléfono inteligente o tableta a través de:

– Software Xpress para configuración y control remoto desde PC.

– Aplicación LOVATO SAM1 para dispositivos inteligentes Android e iOS.

– Software Synergy y Synergy Cloud para supervisión y gestión energética.

También puedes conocer otros reles correctores del factor de potencia disponibles en nuestro portafolio.

Compatibilidad y flexibilidad de instalación

La funcionalidad del controlador DCRG8F se puede expandir a través de los módulos de expansión EXP (4 ranuras disponibles en la parte posterior del controlador), con una selección de salidas estáticas para incremento de pasos, entradas y salidas digitales y analógicas, puertos de comunicación, módem GPRS/GSM y memoria para registradores de datos.

El controlador DCRG8F está equipado con entradas trifásicas de tensión y corriente con posibilidad de conectar transformadores de corriente con secundario 5 A o 1 A, con reconocimiento automático del sentido de la corriente.

El controlador DCRG8F combina perfectamente con los nuevos módulos de tiristores de la serie DCTL, que se pueden controlar a través de las salidas estáticas integradas o a través del puerto RS485 opcional, una solución innovadora que le permite monitorear el estado y las medidas de cada módulo de tiristores DCTL individual desde la pantalla.

La nueva gama de módulos de tiristores de la serie DCTL dedicados a la corrección dinámica del factor de potencia se caracteriza por una alta velocidad de conmutación que garantiza el encendido y apagado de los condensadores en muy poco tiempo.
La gama se divide en 3 variantes que se diferencian por su tensión nominal de funcionamiento:

-400 VAC versión (IEC and cULus).

-400…480 VAC versión (IEC and cULus).

-600…690 VAC versión (IEC), 600 VAC versión (cULus).

Están disponibles diferentes versiones para pasos de 7,5, 15, 30, 50 y 100 Kvar a 400 VAC, 9, 18, 36, 60 y 120 Kvar a 480 VAC y 30, 50 y 100 Kvar a 600…690 VAC.

Especificaciones técnicas y configuración avanzada

La ausencia de partes mecánicas móviles garantiza un funcionamiento silencioso, requisito necesario para instalaciones en entornos que requieren el mínimo ruido como comercios, oficinas, hoteles, hospitales, etc. En comparación con la corrección del factor de potencia tradicional con control de contactor electromecánico, hay una reducción significativa en los tiempos de mantenimiento.

La conmutación de cruce por cero garantiza tiempos de conmutación muy rápidos y minimiza los picos de corriente generados en los condensadores durante la inserción, lo que da como resultado una vida útil más larga para los condensadores mismos. Gracias a la presencia de transformadores de corriente integrados, hace única a esta serie, con la posibilidad de monitorear y proteger el banco de capacitores contra fenómenos de sobrecorriente generados, por ejemplo, por la distorsión de la forma de onda de la tensión. También es posible monitorear medidas como la potencia residual del banco de capacitores, tensiones y corrientes, temperatura del disipador y capacitores, THDI, horas de trabajo y valores máximos, para reportar fallas en fusibles, en el banco de capacitores o en el propio módulo de tiristores.

Los módulos de tiristores DCTL cuentan con una programación por defecto que permite su uso inmediato sin necesidad de programación alguna. Sin embargo, si es necesario, es posible modificar los parámetros, como la configuración de los umbrales de protección o los valores nominales para adaptarlos a cada aplicación a través de la aplicación o el software.

Gracias a la conectividad NFC, los parámetros y la configuración de los umbrales de protección (sobretemperatura, sobrecorrientes y sobretensiones) se pueden configurar de forma fácil e intuitiva desde smartphones o tabletas Android con la App LOVATO NFC. También puede guardar los parámetros en su dispositivo inteligente para copiarlos a otros módulos DCTL, solución ideal para aquellos que realizan programación en serie, o como copia de seguridad o para enviar por correo electrónico.

Como alternativa a la programación vía NFC, los módulos DCTL integran un puerto óptico para la conexión a PC o dispositivos inteligentes mediante conectores USB (CX01) o Wi-Fi (CX02) con software Xpress o App LOVATO SAM1.

La conexión del puerto óptico ofrece la comodidad de operar directamente desde la parte frontal del dispositivo de forma segura, sin necesidad de desconectar la alimentación del panel.

Los módulos de tiristores DCTL integran una salida de relé de 8 A 250 VAC con contacto inversor, programable para señalización de alarma global (con identificación del tipo de alarma activa en función del número de parpadeos del LED FAULT en el frontal del dispositivo) o control de un ventilador externo en caso de sobrecalentamiento.

Los DCTL también complementan de serie uno o dos ventiladores de refrigeración para garantizar una ventilación adecuada, cuyo funcionamiento se controla con la medición analógica de la corriente de alimentación y la temperatura a través de una sonda integrada, que permite comprobar su estado y reconocer cualquier fallo (por ejemplo, ventilador no conectado o bloqueado). Los módulos DCTL se alimentan con una tensión auxiliar de 100…240 VAC.
El circuito de control se puede realizar mediante una señal de tensión de 8…30 VDC, o mediante un contacto seco conectando directamente la salida estática del controlador de corrección del factor de potencia a la entrada digital integrada en los DCTL. La primera solución hace que los DCTL sean compatibles con cualquier tipo de controlador del mercado, mientras que la segunda solución ahorra la instalación de una fuente de alimentación dentro del gabinete, reduciendo costos y espacio.
En combinación con el controlador DCRG8F + módulo EXP10 12, los módulos de tiristores DCTL (equipados con el puerto serie RS485 opcional, código EXC10 42) también pueden ser controlados por bus serie, con la ventaja de poder monitorear el estado y las medidas de módulos directamente desde la pantalla del controlador DCRG8F.
Los terminales de potencia de los DCTL (excepto los tamaños 100 y 120 Kvar) están fabricados con terminales de doble tornillo que simplifican enormemente el cableado para conectar módulos de tiristores en paralelo sin necesidad de puentes paralelos externos.
Si bien los DCTL controlan dos fases, los bloques de terminales también integran el terminal de fase no controlada, que puede cablearse libremente o no según la disposición del gabinete, útil por ejemplo en ausencia de espacio.

Se pueden instalar tanto verticales como horizontalmente sin reducir el rendimiento. Esto los hace extremadamente flexibles y adaptables para varios tipos de gabinetes de corrección del factor de potencia, donde a menudo no hay suficiente espacio para el montaje vertical tradicional y el módulo de tiristores debe instalarse en el plano horizontal (por ejemplo, instalación en rack).
Los DCTL requerían una fijación con tornillos. Alternativamente, las dos primeras especificaciones mecánicas se pueden instalar en un carril DIN con el accesorio opcional EXP80 03.
Los módulos de tiristores DCTL son cULus (versiones 400…480 VAC y 600 VAC) y aprobados por EAC.

¿Tienes dudas? Contáctanos aquí para asesorarte sobre soluciones de corrección del factor de potencia adaptadas a tus sistemas eléctricos.

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